无砟轨道以其高平顺性、高稳定性和少维修等特点成为高速铁路的主要轨道结构形式。随着轨道服役时间的增长,受外界复杂因素和列车荷载的影响,轨道结构不可避免的会产生一些病害,如轨道板与CA砂浆层离缝、轨道板上拱、宽接缝破损等。植筋锚固技术是预防和整治这些病害的常用方法之一,效果较好。目前,针对无砟道床植筋锚固体力学性能的研究仍存在一定欠缺,不能为植筋锚固技术在无砟轨道中的应用提供充足的理论支撑。因此,本文在细观层面分析小尺度模型下无砟道床植筋锚固体的力学性能,从而建立植筋锚固体的等效力学模型,并将其应用于群锚条件下无砟道床植筋锚固体的受力分析和轨道板植筋锚固方案的研究中。主要研究内容如下:(1)在细观层面下对无砟道床植筋锚固体的抗拔力学性能进行研究。分析植筋锚固体的抗拔作用机理,建立基于内聚力的植筋锚固体精细化模型;通过仿真计算分析在荷载作用下植筋锚固体应力、应变的分布特征和发展规律及其破坏过程,并得到植筋锚固体的竖向荷载-滑移曲线;在上述研究基础上,建立抗拔作用下植筋锚固体的非线性弹簧等效力学模型。(2)在细观层面下对无砟道床植筋锚固体的抗剪力学性能进行研究。分析植筋锚固体的抗剪作用机理,建立基于内聚力的植筋锚固体精细化模型;通过仿真计算分析在荷载作用下植筋锚固体应力、应变的分布特征和发展规律及其破坏过程,并得到植筋锚固体的横向荷载-滑移曲线;在上述研究基础上,建立抗剪作用下植筋锚固体的非线性弹簧等效力学模型。(3)应用上述等效模型分析群锚条件下无砟道床植筋锚固体的受力。针对不同植筋锚固工况,分析植筋锚固体抗拔力和抗剪力的分布规律。研究结果表明,沿轨道板纵向布置多排锚钉时,第一排锚钉与轨道板板端的距离宜在150-600mm之间,锚钉与轨道板纵向中心线的距离宜设置在200-1 100 mm之间。(4)应用上述等效模型对CRTS II型板式无砟轨道的植筋锚固方案进行研究。对CRTS II型板式无砟轨道上拱整治的植筋锚固方案进行设置,结合等效力学模型通过仿真计算分析植筋锚固方案,并提出合理的整治方案。